Sürdürülebilirlik

Güvenilirlik ve desteklenebilirlik, ELD kapsamında bir sistemin sürdürülebilir şekilde tasarlanmasının ayrılmaz bileşenlerindendir. Güvenilir özelliklere sahip olmayan ayrıca yeterli ve uygun destek imkânları bulunmayan bir sistemin sürdürülebilir bir sistem olmasına imkân yoktur.

ELD kapsamındaki bir sistemin güvenilirliğin tasarımı ve gelişimi, birbirine benzemeyen ama birbirini bütünleyen dokuz farklı analizle yapılır. Bir sistemin başarısının, bir başka ifade ile kendisinden beklenenleri yerine getirmesi; performans, desteklenebilirlik ve maliyet olmak üzere üç temel kritere bağlıdır.

Desteklenebilirlik en genel anlamı ile önceden tanımlanmış bir ortamda bir sistemin görevini yapabilme kabiliyetini sürdürmek ve ihtiyaçlarını karşılamak için yapılması gerekenlerin ölçümlenmiş rakamsal ifadesidir. Ölçümlenmek için sayısal değerlerle  fade edebilmek gerekmektedir.

Güvenilirlik kavram olarak sistemin bütününün ve onu oluşturan tüm bileşenlerin tasarlandığı şekilde çalışır hâlde olmasını ifade eder. Daha basit bir anlatımla güvenilirlik, sistemi oluşturan bir malzemeye sistemin ömür devri boyunca ne derece güvenilebileceğini tespit etmekte kullanılan sayısal bir değerdir.

Güvenilirlik en genel biçimiyle sistemi oluşturan bir parçanın veya malzemenin belirlenen koşullarda, belirlenen zaman aralıklarıyla spesifik fonksiyonunu yerine getirme olasılığıdır. Konsept olarak, çok sayıda faktöre bağlıdır. Güvenilirlik seviyelerinin belirlenmesi, ELD süreçlerinde bu faktörlerin uygulanması için, arıza modları (failure modes), etkiler (effects), hassas analiz (criticality analysis) terimlerinin İngilizce karşılıklarının baş harflerinden oluşan FMECA adı verilen bir uygulama kullanılır. Bu uygulama ELD kapsamında sistem mühendisliği süreçlerine mühendislik disiplinlerini entegre etmek için en etkin araçlardan birisi olarak kabul edilir.

Arıza tanımlanan sınırlar içinde sistemin kendisinden beklenenleri yapmasına engel olan ve karşılaşılmak istenmeyen durumlar olarak tanımlanır. Arıza oranı ise sistemin faal hâlde bulunduğu sürenin belli bir zaman diliminde öngörülen arıza sayısını ifade eder. Sayısal bir değerdir.

Özel bir operasyon veya kullanım esnasında sistemin bir bütün olarak fonksiyonel özelliklerini tamamen yitirmeden işlevini yerine getirme olasılığına görev güvenilirliği denir. 

Bir sistemin güvenilirliği, kendisinden beklenen performans olasılığının rakamsal ifadesidir. Bu nedenle, güvenilirlik tamamı ile istatiksel verilere dayalı olarak tespit edilir. Bu veriler şunlardır:

• Benzer ekipmandan kullanım esnasında gelen veriler
• Test ve deneme bilgilerinden yapılan çıkarımlar
• Asıl parçalardan alınan veriler

ELD kapsamındaki bir sistemin güvenilirliğin tasarımı ve gelişimi birbirine benzemeyen ama birbirini bütünleyen dokuz farklı analizlerle yapılır. Bu analizler şunlardır:

• Güvenilirliğin Modellenmesi
• Güvenilirlik Paylaşımı
• Güvenilirliğin Öngörüsü
• Arıza Modlarının Etkileri ve Kritik Analizi
• Saklı Anahtar Analizi
• Tolerans Analizi
• Parça Kontrol Programı
• Güvenilir Kritik Parça Analizi
• Lojistiğin (test etme, depolama, paketleme, elleçleme, ulaştırma, bakım) Etkileri

Güvenilirlik sayılarla ifade edilen bir istatistik değeridir. Bu nedenle bir sistemin güvenilirliğini tespit etmek için ilk aşamada modelleme ile başlanır. Modellemenin temel amacı, arıza oranını ve sistemin başarılı çalışma oranını öngörmektir. 

Sistemin güvenilirliğinin öngörüsü için kullanılacak metotlar sistemin tasarımına ve çalıştığı koşullara göre değişir. Genellikle iki farklı usul kullanılır. Bunlardan ilki parça sayısı güvenilirlik öngörüsü, diğeri ise parça stres analizi öngörüsüdür.

Desteklenebilirlik en genel anlamı ile önceden tanımlanmış bir ortamda bir sistemin görevini yapabilme kabiliyetini sürdürmek ve ihtiyaçlarını karşılamak için yapılması gerekenlerin ölçümlenmiş rakamsal ifadesidir. Bir sistemin desteklenebilmesi için olması gereken kriterler şunlardır:

• Kolay bakım yapılır olmak

• Maliyet etkin bakım yapılır olmak

• Bakımın emniyetli olması

• İnsan gücüne minimum ihtiyaç duymak

• Var olan personeli optimum kullanmak

• Minimum teste ve test ekipmanına ihtiyaç duymak

• Var olan ekipmanı destek malzemesine maksimum seviyede kullanmak

• Yeni ve ilave kaynaklara minimum ihtiyaç duymak

• Mevcut tesisleri maksimum seviyede kullanmak

• Var olan yedek parçaları maksimum seviyede kullanmak

• Kolay biçimde yer değiştirebilmek veya taşınabilmek için hazır olmak

• Standart taşıma araçları ile taşınabilmek

• Var olan destek sistemlerine uygun olmak

Bir sistem tasarlanırken sistemin bakımının minimum seviyede insan ile yapılmasına özen gösterilir. Bu amaca ulaşılabilmesi için beş kriter esas alınır;

• Her bir bakım faaliyeti ne kadar sıklıkla tekrarlanacaktır?

• Her bir bakım faaliyetinin icrası ne kadar zaman alacaktır?

• Her bir bakım faaliyetinin icrası için ne kadar bakımcı personele ihtiyaç vardır?

• Aynı bakım tesisinde kaç bakım faaliyeti icra edilecektir?

• Her bir bakım faaliyetinin frekansı nedir?

Bir sistemde tahmin edilen arıza sayısının hesaplanmasında;

Tahmin Edilen Arıza Sayısı = Desteklenen Sistem Sayısı x Kullanma Oranı / MBTF (Arıza aralarındaki ortalama zaman) formülünden yararlanılır. 

Arıza sayısının, MTTR (Arızanın giderilmesi için gereken zaman) ve görev için gerekli personel sayısı ile çarpımı bize gereken iş saati sayısını verir. Daha basit bir şekilde; Bakım İş Saati Sayısı = Arıza sayısı x MTTR x Görev İçin Gerekli Personel Sayısı olarak formüle edilir.

Desteklenebilirliğin başarısı aşağıda sıralanan analizlerin yapılması ve hayata geçirilmesi ile mümkündür;

• Destek ihtiyaçlarının tanımlanması,
• Destek tasarım özelliklerinin formüle edilmesi,
• Desteklenebilirlik hedeflerinin, eşiklerinin ve kısıtların belirlenmesi,
• Tasarım karakteristiklerinin uygulanmasına yardımcı olmak,
• Destek kaynak ihtiyaçlarının tanımlanması,
• Destek kaynak miktarının tanımlanması.

Anlaşılır ve ölçülebilir gerçekleri, sayısallaştırarak veya başka biçimler hâline getirerek kullanıcıya desteklenebilir bir sistem oluşturmakta fayda sağlayabilecek bazı hususlar şunlardır:

• Arızayı yüzde 100 doğrulukla tespit etme

• Hatasız sorun tespit prosedürü

• Tek bir arızalı parçanın yüzde 100 doğrulukla tespit edilmesi

• FMECA arıza modlarının yüzde 100’ünün test ekipmanları ile tespit edilmesi

• Her arızanın tespitinden sonra yedek parça bulunması

• Herhangi bir parçanın değişmesi için diğer parçaların sökülmemesi

• Modüler dizayn

• Tüm değişebilenlerin uygun biçimde sisteme bağlanması

• İrtibatların renk kodları ile belirlenmesi

• Bakımda güvenliğin sağlanması

• Söküm takım işlem süreçlerinde sorun yaşanmaması

• Tespit testleri kullanarak arıza doğrulaması

• Sistem tasarımında tehlikeli maddelerin kullanılmaması

• Var olan insan sayısının artırılmaması, MLH/MA’nın artırılmaması

• MLH/MO’nun artırılmaması

• Sadece var olan alet ve avadanlığı kullanmak

• Sadece var olan tesisleri kullanmak

• Kabul edilmiş standartlara uygun parçaları kullanmak

• Taşıma için hazırlık süresini azaltmak

• Mevcut taşıma imkânlarını kullanmak

Tasarım aşamasında bu kriterlere öncelik verilmesi önemli olmakla birlikte, sistemin niteliğine göre bu kriterlere yenileri eklenebileceği gibi bazıları gereksiz olabilecektir.

Desteklenebilirliğin tespiti için sistemin ömür devri boyunca birbiri ile ilgisi olmayan birçok analiz metodu kullanılır. Hangisi olduğu fark etmeksizin hepsinin ortak amacı sistemin ihtiyaçlarının karşılanabilirliğini ve maliyetini optimize etmektir.

Hemen hemen bütün sistemlere uygulanabilecek destek faaliyetlerinin bakım özelinde temel felsefesi genel olarak çeşitli bileşenler üzerine kurulur. Bir başka ifadeyle bir sistemin bir parçasının arızalanması üzerine bakımı yapılırken izlenen yol genel hatlarıyla şu şekildedir: 

Desteklenebilirliğin önemli bileşenlerinden birisi standardizasyondur. Standardizasyon gerek kullanılan sistemde gerekse geliştirilen yeni sistemde kullanılan tüm ekipmanların belli normlar içinde olmasını ifade eder. 

Bir sistemin tasarımında standardizasyon alanları donanım, yazılım ve kaynaklar olarak tanımlanır. Donanım standardizasyonunda, sistem bileşenleri, malzemeler, uygunluk, erişim ve sağ/sol değişimi gibi alanlarda kullanılanlarda  benzeştirme yapılır. Donanım standardizasyonuna benzer şekilde yazılım standardizasyonu da ömür devri boyunca sistemin desteklenebilir olmasında çok sayıda kolaylık sağlar. Sistemin mümkün olan her yerinde sistemin ömür devri boyunca aynı yazılım ile desteklenmesi sağlanır.